(57)【要約】【課題】振動体の振動によるリレーの誤動作を防ぐとともに、リレー動作に起因する衝撃による据付部材における騒音を抑えてリレーを振動体上に支持する設計を容易にする。【解決手段】リレーＲに突設された取付部１と、振動体Ｖに接続される取付板（据付部材）Ｐに設けられた固定部２とを有し、取付部１と固定部２の少なくとも一方が凸状部４を有する弾性部材３を表面に備え、該凸状部４において取付部１と固定部２とを接触させてリレーＲを振動体Ｖ上に支持するリレーの支持構造であって、該凸状部４は、固定部２に対する取付部１の変位が少なくとも所定値Ｄよりも小さいときに取付部１と固定部２とを接触させる第１の凸状部４ａと、固定部２に対する取付部１の変位が所定値Ｄを越えたときにのみ取付部１と固定部２とを接触させる第２の凸状部４ｂとを備えるようにしている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
リレーに突設された取付部と、振動体に接続される据付部材に設けられた固定部とを有し、取付部と固定部の少なくとも一方が凸状部を有する弾性部材を表面に備え、該凸状部において取付部と固定部とを接触させてリレーを振動体上に支持するリレーの支持構造であって、該凸状部は、固定部に対する取付部の変位が少なくとも所定値よりも小さいときに取付部と固定部とを接触させる第１の凸状部と、固定部に対する取付部の変位が所定値を越えたときにのみ取付部と固定部とを接触させる第２の凸状部とを備えることを特徴とするリレーの支持構造。
【請求項２】
前記弾性部材は、両端に第１の凸状部を有する略板状のものであり、かつこれらの第１の凸状部間の略中央において取付部に設けられるものであって、取付部がこの弾性部材の板厚方向に固定部に対して変位するときに、この変位が所定値になるまで取付部において自身が屈曲し、この変位が所定値を越えたときに自身の表面に有する第２の凸状部において取付部と固定部とを接触させるものであることを特徴とする請求項１記載のリレーの支持構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リレーを振動体上に支持する際に用いられるリレーの支持構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、電気自動車における車載用途など、リレーを振動体上で用いることが多くなっている。一般的にリレーを振動体上に支持するとき、リレーは、振動体に接続された板状の据付部材に取り付けられる。そして、このリレーと据付部材との接続は、シリコンゴムなどの弾性材料により形成されたブッシュ等を介して行われている。
【０００３】
また、特許文献１には、被拘束体をベースに接続するものとして、被拘束体に固定された外部ハウジング内にベースに固定された内部球体を配置し、内部球体に設けられた溝にシリコン系のゴムから形成されたＯリングを備えるキネティック・マウントの構成が開示されている。
【特許文献１】特開平１０−２８１２２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
リレーには、機械式リレーのように、切り換え動作時に衝撃が生じるものがある。この種のリレーが板状の据付部材に取り付けられると、切り換え動作時の衝撃が据付部材に伝わり、据付部材を介して大きな音が生じることがある。一方、振動体の振動は、据付部材を介してリレーに伝達される。伝達される振動の振幅が大きいと、リレーに印加される加速度が大きくなり、リレーは、誤動作することがある。
【０００５】
リレーから据付部材への衝撃の伝播は、小さいばね定数を有するようにリレーと据付部材とを接続することにより低減できる。また、振動体が例えば自動車におけるエンジンや路面からの振動などのように振幅の大きい振動を生じるものであるとき、振動体からリレーへの振動の伝播は、大きいばね定数を有するようにリレーと据付部材とを接続することにより低減できる。
【０００６】
ここで、一般的にリレー動作による衝撃の変位は、振動体の振動の変位より小さいので、上述の２つの特性を同時に満足するためには、変位が小さいときにはばね定数が小さく、変位が大きいときにはばね定数が大きくなるように、リレーを据付部材に接続する必要がある。
【０００７】
従来のようなリレーを弾性材料で形成されたブッシュを介して据付部材に接続する支持構造や、特許文献１に記載された構成による支持構造を用いても、リレー（被拘束体）が振動体（ベース）に対して変位するときに、その変位に対してブッシュやＯリングが変形するので、変位が小さいときよりも大きいときの方がばね定数が大きくなり、変位−弾性力の特性は図８の曲線Ｃａのようになる。しかしながら、リレー動作による衝撃の吸収効果を高めたいときなどのように、例えば同図の曲線Ｃｂのように小変位において曲線Ｃａよりも小さいばね定数であり、大変位において曲線Ｃａと同等かそれ以上のばね定数が必要となるときがある。そこで、同じ構成で弾性材料を柔らかくすることにより、変位が小さいときに更にばね定数を小さくしようとすると、ばね定数が大きくなる変位が非常に大きなものとなる。一方、この構成で弾性材料を硬くすることにより、ばね定数が大きくなる変位を小変位側に移動させると、変位が小さいときのばね定数が大きくなる。したがって、従来の構成においては、変位が小さいときにばね定数が小さく、変位が大きいときにばね定数を大きくする特性をそれぞれの構成に適したものに設計することが困難であり、その特性としては不十分なものであった。
【０００８】
本発明は、上記事由に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、振動体の振動によるリレーの誤動作を防ぐとともにリレー動作に起因する衝撃による据付部材における騒音を抑える設計が容易なリレーの支持構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本願発明は、リレーに突設された取付部と、振動体に接続される据付部材に設けられた固定部とを有し、取付部と固定部の少なくとも一方が凸状部を有する弾性部材を表面に備え、該凸状部において取付部と固定部とを接触させてリレーを振動体上に支持するリレーの支持構造であって、該凸状部は、固定部に対する取付部の変位が少なくとも所定値よりも小さいときに取付部と固定部とを接触させる第１の凸状部と、固定部に対する取付部の変位が所定値を越えたときにのみ取付部と固定部とを接触させる第２の凸状部とを備えるようにしている。
【発明の効果】
【００１０】
本願発明のリレーの支持構造においては、固定部に対する取付部の変位が所定値よりも小さいときに取付部と固定部とを接触させる第１の凸状部と、固定部に対する取付部の変位が所定値を越えたときにのみ取付部と固定部とを接触させる第２の凸状部とを備えるので、固定部に対する取付部の変位が所定値を越えるときに取付部と固定部との接触面積を大きくしてばね定数が小さい状態から大きい状態に大きく変化させることができる。そのため、振動体の振動によるリレーの誤動作を防ぐとともにリレー動作に起因する衝撃による据付部材における騒音を抑える設計を容易に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
まず、第１の実施形態について、図１、図２を用いて説明する。このものは、取付部１と、固定部２と、弾性部材３とを主な構成要素としている。
【００１２】
振動体Ｖは、例えば電気自動車などの車両の車体であり、駆動源であるモータや路面から伝わる振動により振動している。取付板Ｐは、樹脂により形成された板状のものであり、リレーＲなどの部品を振動体Ｖに取り付ける際の据付部材として機能する。このものは、振動体Ｖにボルトなどにより、ここでは取付面（部品等を取り付ける面）が水平面に対して平行になるように固定されている。したがって、このものは、振動体Ｖと一体となって振動する。
【００１３】
リレーＲは、例えば樹脂により形成される直方体形状の筐体を有しており、その筐体の表面を貫通するように設けられた入力端子（図示せず）と出力端子（図示せず）とを有している。このものは、入力端子と出力端子の電気的な接続を切り換えてそれらを通る電流の制御（例えばオン、オフ）を行う切り換え部を筐体内部に有している。この切り換え部は、電磁ソレノイドを有して構成されており、切り換え動作をするときに、その電磁ソレノイドが取付板Ｐの取付面に対して垂直に動作するように設けられている。この電磁ソレノイドは、電流が印加されると、その可動部がストッパに当たるまで一方向に動作する。したがって、電磁ソレノイドが動作すると、電磁ソレノイドの可動部がストッパに衝突するので、電磁ソレノイドの可動部の動作方向（ここでは、取付面に直交する方向）の衝撃が生じる。
【００１４】
このリレーＲが電気自動車に用いられる場合には、入力端子がアクセルと、出力端子が電気自動車の駆動部であるモータと接続され、アクセルによるモータの制御を行うときなどに用いられる。この場合、例えば、アクセルを踏み込むと、リレーＲの入力端子に出力端子に電流を流すように信号が入力され、モータが回転するようにすることができる。また、車速センサを入力端子に接続して、一定の車速を越えたときにモータを停止させるようにすることもできる。
【００１５】
取付部１は、柱状部１ｂと球状部１ｃとを有して構成され、リレーＲに突設されている。柱状部１ｂは、樹脂で形成された円柱状のもので、リレーＲの取付板Ｐに対向する面の各角部の近傍に、その面に直交するように合わせて４つ設けられている。これらの柱状部１ｂが設けられた位置をつなぐと長方形となり、柱状部１ｂは、この長方形の対角線の交点と、リレーＲの取付板Ｐに対向する面の対角線の交点とが一致するように位置が定められている。球状部１ｃは、樹脂で形成された球状のもので、その中心が柱状部１ｂの軸上に位置するように柱状部１ｂの先端に設けられている。また、この柱状部１ｂと球状部１ｃとは一体に成形されているが、特に一体に成形される必要はない。
【００１６】
固定部２は、板接続部２ｅと、外殻部２ｆとを有して構成され、振動体Ｖに接続される取付板Ｐに設けられている。板接続部２ｅは、樹脂で形成された円柱状のもので、一方が取付板Ｐに他方が外殻部２ｆに接続されている。外殻部２ｆは、樹脂で形成された球状のものであり、その中心が板接続部２ｅの軸上に位置するように板接続部２ｅの一方の先端に設けられている。そして、板接続部２ｅの反対側に外部と中空部２ｃとをつないで開口する円形状の差込口２ｄを有している。この差込口２ｄは、その直径が球状部１ｃの直径よりも小さく、柱状部１ｂの直径よりも大きくなっている。また、外殻部２ｆの内面には弾性部材３が設けられている。
【００１７】
弾性部材３は、例えばシリコンゴムなどの弾性材料で形成された径の異なる２種類の複数の球で形成されており、中空部を形成する表面の略全面に埋め込まれて設けられている。ここで、径の大きい球（以下、大球と呼ぶ。）と径の小さい球（以下、小球と呼ぶ。）は、交互に配置されており、同種の球が隣り合わないように配設されている。そして、固定部２に対して取付部が変位していないときに、各大球の最も外殻部２ｆの中心よりの点は、取付部１の球状部１ｃの径と同じ径の球面上にほぼ位置するように設けられている。一方、各小球の最も外殻部２ｆの中心よりの点は、取付部１の球状部１ｃの径よりも大きい径の球面上にほぼ位置するように設けられている。ここで、弾性部材３は、球状に形成されて、大球も小球もともに凸状部４を形成するので、固定部２の表面に複数の凸状部４を有するように構成されている。
【００１８】
この凸状部４の一部である、大球上に存在するものは、図２（ａ）に示すように固定部２に対して取付部１が変位しないとき（変位が所定値Ｄよりも小さいとき）に、取付部１の球状部１ｃの表面に接触しており、リレーＲを振動体Ｖ上に取付板Ｐを介して支持している。したがって、固定部２に対して取付部１が変位しないときに大球上で球状部１ｃに接している部分は、第１の凸状部４ａとなっている。そして、取付部１が取付面に近づくように、固定部２に対して取付部１が変位すると、球状部１ｃにより圧力が加えられる大球は押しつぶされて変形する。その変位が所定値Ｄを越えると、図２（ｂ）のように、凸状部４のうち小球上に存在するものに接触するようになる。したがって、変位が所定値Ｄを越えてから球状部１ｃに接する小球上の凸状部４は、第２の凸状部４ｂとなっている。
【００１９】
また、固定部２は、リレーＲに設けられた取付部１の位置に対応するように、取付板Ｐに設けられている。そして、外殻部２ｆは、差込口２ｄを通る曲線で２つの部分に分解することができ、取付部１は、外殻部２ｆを分解した状態で球状部１ｃが中空部２ｃに位置するようにし、外殻部２ｆをその状態で組み合わせることにより固定部２に取り付けられる。
【００２０】
次に、第１の実施形態の動作について説明する。まず、リレーＲと振動体Ｖとの間に変位が生じず、固定部２に対して取付部１が変位しないときには、図２（ａ）のように、弾性部材３の大球は変形せず、大球上の第１の凸状部４ａによりリレーＲは支持されている。そして、固定部２に対して取付部１が変位すると、大球は押しつぶされて変形し、取付部１の変位と弾性部材３の材質と形状で定まる弾性力を生じる。そして、図２（ｂ）のように、変位が所定値Ｄを越えると、小球上の第２の凸状部４ｂにおいても取付部１と固定部２とが接触するようになり、取付部１と固定部２の接触面積が増加する。そのため、変位が所定値Ｄを越えると弾性力が急激に大きくなる。したがって、第１の実施形態のリレーの支持構造の変位−弾性力特性は、図８の曲線Ｃｂのようになる。つまり、固定部２に対する取付部１の変位が所定値Ｄよりも小さいときにはばね定数が小さく、所定値Ｄを越えるとばね定数が大きくなる。したがって、リレーＲの切り換え動作時に発生する衝撃により生じる所定値Ｄより小振幅な振動は、小さなばね定数により吸収され、所定値Ｄより大振幅である振動体Ｖの振動は、大きなばね定数により変位が抑えられるので、リレーＲには大きな振動が伝わらず、リレーＲの誤動作を抑えることができる。
【００２１】
ここで、曲線Ｃｂは、変位の所定値Ｄにおいて折れ線状にはならない。それは、変位が所定値Ｄとなったときに、取付部１と固定部２とは第２の凸状部４ｂにおいて点で接触し、第２の凸状部４ｂにおける接触面積はほぼ０の状態であるからである。したがって、曲線Ｃｂは、変位の所定値Ｄにおいて微分可能であり、滑らかに連続した曲線となっている。
【００２２】
このように、第１の実施形態においては、固定部２に対する取付部１の変位が所定値Ｄを越えたときにのみ取付部１と固定部２とを接触させる第２の凸状部４ｂとを備えるようにしたので、所定の変位において取付部１と固定部２との接触面積を大きくしてばね定数を小さい状態から大きい状態へ大きく変化させることができる。そのため、振動体Ｖの振動によるリレーＲの誤動作を防ぐとともにリレー動作に起因する衝撃による取付板Ｐにおける騒音を抑える設計を容易に行うことができる。
【００２３】
また、球状部１ｃが弾性部材３と外殻部２ｆとにより取り囲まれるようにしているので、全方向について上述の効果を得ることができる。つまり、リレーＲ内の切り換え部の電磁ソレノイドの方向がどの方向であっても方向性を気にせずに取り付けることができる。
【００２４】
なお、大球と小球とを隣り合わないように配置するものについてのみ説明したが、それに限るものではなく、固定部２に対して取付部１が変位しないときに、取付部１により安定してリレーＲを支持することができれば、大球と小球とが隣り合うように配置しても良い。
【００２５】
次に、本願発明の第２の実施形態について、図３〜図７を用いて説明する。このものは、第１の実施形態と比較して、取付部１と固定部２と弾性部材３の構成が異なっており、その他は第１の実施形態と同じ構成である。
【００２６】
取付部１は、樹脂でできた円柱状のものであり、リレーＲの筐体の表面に直交するように突設されている。このものは、リレーＲの筐体の一側面上で境界線の近傍かつその面内における境界線の平行線上に、その線分の中点に対して点対称に２つ設けられている。そして、このものは、その面の対面においてもこれらと同様の位置関係で２つ設けられている。そのため、取付部１は、リレーＲの筐体の表面に４つ設けられている。
【００２７】
固定部２は、それぞれ樹脂で形成された上部固定部２ａと下部固定部２ｂとを組み合わせて直方体状に形成されており、リレーＲの取付部１の配置に対応するように振動体Ｖに接続される取付板Ｐの取付面上に４つ設けられている。これらの上部固定部２ａと下部固定部２ｂは、ねじ止め（図示せず）して固定されている。この固定部２は、図５に示すように、上部固定部２ａと下部固定部２ｂとを組み合わせたときに、内部に球状の中空部２ｃを有しており、表面にはその中空部２ｃと外部とをつないで開口する略長方形形状の差込口２ｄを有している。この差込口２ｄは、図６に示すように、固定部２の側面の中央近くに、取付面に対して直交する方向が平行な方向よりも長く形成されている。そして、この平行な方向の長さは、取付部１の直径よりも若干広く形成されており、この方向においては、取付部１は、固定部２に接触せずに取付面に直交する方向に動作することができる。
【００２８】
弾性部材３は、上面視及び断面視が楕円形状となる凸レンズ状にシリコンゴム等の弾性材料により形成された略板状のものである。このものは、上面視の楕円形状の長軸方向（以下、長軸方向と呼ぶ）と、上面視の楕円形状の短軸方向（以下、短軸方向と呼ぶ）と、板厚方向の両端にそれぞれ凸状部４を有している。このものは、図５に示すように、取付部１が変位していないとき、長軸方向が取付面に平行になるとともに上面視の楕円形状の短軸と取付部の軸方向が重なるように取付部１に設けられている。
【００２９】
長軸方向の両端の凸状部４は、図７（ａ）に示すように固定部２に対して取付部１が変位しないとき（変位が所定値Ｄよりも小さいとき）に、固定部２の中空部２ｃを形成する面と接触しており、リレーＲを振動体Ｖ上に取付板Ｐを介して支持している。つまり、これらの凸状部４は、第１の凸状部４ａとなっており、これらの間の略中央において取付部１に設けられている。
【００３０】
そして、取付部１が取付面に直交する方向で取付面に近づくように固定部２に対して変位すると、その変位が所定値Ｄになるまで、取付部１においてその軸を中心線として弾性部材３自身が側面視でくの字状に撓んで屈曲し、その変位が所定値Ｄを越えると、図７（ｂ）のように、取付部１と固定部２の中空部２ｃを形成する面とが上述の板厚方向の端部の凸状部４において接触するようになる。この凸状部４は、弾性部材３の表面かつ取付部１と固定部２の表面との間に存在しており、第２の凸状部４ｂとなっている。
【００３１】
したがって、本実施形態において、凸状部４は、固定部２に対する取付部１の変位が所定値Ｄよりも小さいときに取付部１と固定部２とを接触させる第１の凸状部４ａと、固定部２に対する取付部１の変位が所定値Ｄを越えたときにのみ取付部１と固定部２とを接触させる第２の凸状部４ｂとを備えるように形成されている。
【００３２】
次に、第２の実施形態の動作について説明する。まず、リレーＲと振動体Ｖとの間に変位が生じず、固定部２に対して取付部１が変位しないときには、弾性部材３は変形せず、図７（ａ）のように、第１の凸状部４ａによりリレーＲは支持されている。そして、図７（ｂ）のように、固定部２に対して取付部１が変位して変位の所定値Ｄになるまで弾性部材３自身が取付部１の軸を中心線として側面視でくの字状に屈曲して撓んで変形し、取付部１の変位と弾性部材３の材質と形状で定まる弾性力を生じる。そして、変位が所定値Ｄを越えると、第２の凸状部４ｂにおいても取付部１と固定部２とが接触するようになり、それ以上屈曲しなくなるとともに取付部１と固定部２の接触面積が増加する。そのため、この変位が所定値Ｄを越えると弾性力が急激に大きくなる。したがって、第２の実施形態のリレーの支持構造の変位−弾性力特性は、図８の曲線Ｃｂのようになる。つまり、固定部２に対する取付部１の変位が所定値Ｄよりも小さいときにはばね定数が小さく、所定値Ｄを越えるとばね定数が大きくなる。したがって、リレーＲの切り換え動作時に発生する衝撃により生じる所定値Ｄより小振幅な振動は、小さなばね定数により吸収され、所定値Ｄより大振幅である振動体Ｖの振動は、大きなばね定数により変位が抑えられるので、リレーＲには大きな振動が伝わらず、リレーＲの誤動作を抑えることができる。
【００３３】
ここで、曲線Ｃｂは、変位の所定値Ｄにおいて折れ線状にはならない。それは、変位が所定値Ｄとなったときに、取付部１と固定部２とは第２の凸状部４ｂにおいて点で接触し、第２の凸状部４ｂにおける接触面積はほぼ０の状態であるからである。したがって、曲線Ｃｂは、変位の所定値Ｄにおいて微分可能であり、滑らかに連続した曲線となっている。
【００３４】
このように、第２の実施形態においては、固定部２に対する取付部１の変位が所定値Ｄを越えたときにのみ取付部１と固定部２とを接触させる第２の凸状部４ｂとを備えるようにしたので、所定の変位において取付部１と固定部２との接触面積を大きくしてばね定数を小さい状態から大きい状態へ大きく変化させることができる。そのため、振動体Ｖの振動によるリレーＲの誤動作を防ぐとともにリレー動作に起因する衝撃による取付板Ｐにおける騒音を抑える設計を容易に行うことができる。
【００３５】
なお、実施形態の説明において、取付部１と固定部２のどちらか一方にのみ弾性部材を有するものについてのみ説明したが、取付部１と固定部２の少なくとも一方の表面に凸状部４を有する弾性部材３を表面に備えることにより取付部１と固定部２の表面に複数の凸状部４を有していればよく、取付部１と固定部２の両方に弾性部材３を有するものであってもよい。
【００３６】
また、４つの取付部1によりリレーＲを支持するものについて説明したが、安定して支持できるのであれば、いくつであっても構わない。そして、取付部１は、その形状が円柱のものについて説明したが、適当な強度があればその形状に限るものではない。
【００３７】
また、第１の凸状部４ａは、固定部に対する取付部の変位が少なくとも所定値Ｄよりも小さいときに取付部１と固定部２とを接触させるものであればよい。つまり、変位が所定値Ｄよりも小さいときに第１の凸状部４ａにおいてのみ接触し、変位が所定値Ｄを越えたときに第１の凸状部４ａと第２の凸状部４ｂの両方とにおいて取付部１と固定部２が接触するものについて説明したが、それに限るものではなく、変位が所定値Ｄを越えたときに、変位が所定値Ｄよりも小さいときと比較してばね定数が大きくなるものであれば、変位が所定値Ｄよりも小さいときに第１の凸状部４ａにおいてのみ接触し、変位が所定値Ｄを越えたときに、第１の凸状部４ａにおける取付部と固定部との接触しないようになり、第２の凸状部４ｂにおいてのみ取付部１と固定部２が接触するものであってもよい。
【００３８】
また、据付部材として、取付板Ｐのような平板状のものについてのみ説明したが、本願発明は、凹凸を有しているものに対してもその効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】第１の実施形態のリレーの支持構造によるリレーの取付状態を示す斜視図である。
【図２】第１の実施形態の取付部近傍を示す断面図であり、（ａ）は取付部が変位していない状態、（ｂ）は取付部が変位が所定値以上変位した状態を示す。
【図３】第２の実施形態のリレーの支持構造によるリレーの取付状態を示す斜視図である。
【図４】第２の実施形態のリレーの支持構造によるリレーの取付状態を示す側面図である。
【図５】第２の実施形態の取付部近傍を示すものあり、（ａ）は、取付部の軸に直交する方向の側面から見た断面図、（ｂ）は、取付部の軸方向から見た断面図を示す。
【図６】第２の実施形態の固定部を差込部側から見た側面図である。
【図７】第２の実施形態の取付部近傍を取付部の軸方向から見た断面図であり、（ａ）は取付部が変位していない状態、（ｂ）は取付部が変位が所定値以上変位した状態を示す。
【図８】従来技術と本願発明の変位−弾性力特性を示すグラフである。
【符号の説明】
【００４０】
１    取付部
２    固定部
３    弾性部材
４    凸状部
４ａ  第１の凸状部
４ｂ  第２の凸状部
Ｒ    リレー
Ｐ    取付板（据付部材）
Ｖ    振動体
【図１】
2005129321.tif 000003
【図２】
2005129321.tif 000004
【図３】
2005129321.tif 000005
【図４】
2005129321.tif 000006
【図５】
2005129321.tif 000007
【図６】
2005129321.tif 000008
【図７】
2005129321.tif 000009
【図８】
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